回旋行波管的模擬研究.pdf

1、在毫米波系統中最重要的部件是毫米波源，它決定了毫米波系統的性能。所以研制性能穩(wěn)定、可以有效輸出高功率毫米波的毫米波源就顯得極其重要。目前比較成熟的高功率毫米波源以回旋放大器為主，而在回旋放大器中，回旋速調管放大器是發(fā)展較快的一種管型。相比回旋行波管放大器，回旋速調管放大器在穩(wěn)定性、輸出功率和互作用效率等方面有著較大的優(yōu)勢，對電子槍產生的電子注速度離散等參數的要求也相對較低，因而得到了各國研究機構的重視，在回旋放大器中它的發(fā)展也最為迅速。

2、但是回旋速調管放大器由于工作原理等原因，相比回旋行波管放大器，它的帶寬相對較窄，無法滿足將來軍事和科研等領域對高功率微波源的需要。回旋行波管放大器也因此成為現階段各國研究的熱點，各國都加大了對回旋行波管放大器的研究力度，在理論和實際應用均取得了較大的進展。
　　 本論文以如何提高回旋行波管的穩(wěn)定性為出發(fā)點，把介質分布加載回旋行波管的高頻結構作為主要研究對象，從理論分析、數值計算和模擬仿真等方面進行了深入的研究和討論。研究的主要內

3、容包括：
　　 1.對回旋行波管的自激振蕩問題進行了詳細研究。從回旋行波管的小信號色散方程和返波線性增益出發(fā)，對絕對不穩(wěn)定性進行了理論分析。通過數值計算可知，當單位長度衰減值大于3dB/cm時，工作模式TE01模的絕對不穩(wěn)定性得到抑制。
　　 2.根據工作頻率設計出合適的加載介質涂層的回旋行波管高頻結構，使之能夠激勵起正確的工作模式TE01模式并且有效抑制雜模及自激振蕩。
　　 3.利用粒子仿真軟件MAGIC編寫